13_Structures презентация

Содержание

План Лекция 13 Структуры Указатели на структуры Использование структур Объединения

Слайд 1Структуры и объединения
Алтайский государственный университет Факультет математики и ИТ Кафедра информатики
Барнаул 2014

Слайд 2План
Лекция 13
Структуры
Указатели на структуры
Использование структур
Объединения


Слайд 3Несколько заданий для самопроверки


Слайд 4Три задания для самопроверки
Задание 1
Что описывают следующие объявления?
void *comp() ;
void (*cmp)();


char (*(*x())[])();

comp – функция, возвращающая указатель на void

cmp – указатель на функцию, возвращающую void

x – функция, возвращающая указатель на массив из указателей на функции, возвращающие char

Слайд 5Три задания для самопроверки
Задание 2
Что выведет на экран следующая программа?
#include

void

main() {
int const * p=5;
printf("%d",++(*p));
}

При компиляции возникнет ошибка: попытка изменить константное значение по указателю

Слайд 6Три задания для самопроверки
Задание 3
Что выведет на экран следующая программа?
#include

void

main() {
int A[]={2,5,7,3,4}, *p=A+3;
printf("%d%d",p[-2],-1[p]);
}

57

Слайд 7Три задания для самопроверки
Задание 4
Что выведет на экран следующая программа?
#include
#include


void main(){
int count;
char const *str=“Маскарад";
char const *ptr=str;
ptr+=4;
count=strlen(ptr);
printf("%d ",count);
}

3

Слайд 8Структуры
Что такое структура?
Как описываются структуры?

Слайд 9Структуры
Что такое структура?
Структура – это тип данных, представляющий собой, совокупность разнотипных

переменных фиксированного размера. Каждый элемент структуры называется полем.

Как описывается структура?

struct Book {
char author[40]; // автор
char title[80]; // название
int year; // год издания
int pages; // количество страниц
};

структура

название

поля

struct Point {
int x; // абсцисса
int y; // ордината
};

структура

название

поля

Слайд 10Структуры
Что такое структура?
Как описываются переменные типа «структура»?
struct Point my_point;
struct Book book1,

book2;

Как придать значения полям структуры?

struct Point O = {0,0};
struct Book book3 = {“А.С. Пушкин”, “Полтава”, 1998, 220};

my_point.x = 4;
my_point.y = 5;

strcpy ( book1.author, "А.С. Пушкин" );
strcpy ( book1.title, "Полтава" );
book1.year = 1998;
book1.pages = 223;

Обращение к полям структуры – через точку

Возможна инициализация полей при описании переменной-структуры

Слайд 11Структуры
Что такое структура?
Как описываются переменные типа «структура»?
struct Point {
int

x;
int y;
} A, B={10,13};

Возможно совмещение описания типа и объявления переменных

struct {
int x;
int y;
} A, B={10,13};

Возможно описание переменных-структур безымянного типа.

Повторное описание переменных того же типа невозможно!

Слайд 12Структуры
Что такое структура?
Как описываются переменные типа «структура»?
typedef struct {
int

x;
int y;
} Point;

Point A, B={10,13};

Использование typedef позволяет укоротить описание переменных (не указывать struct )

struct Point {
int x;
int y;
};

struct Point A, B={10,13};

Без typedef наименование типа всегда состоит из struct и метки структуры

Слайд 13Структуры
Что такое структура?
Как описываются переменные типа «структура»?
struct Rectangle {
int

color;
struct Point tl; /* левый верхний угол */
struct Point br; /* правый верхний угол */
};

struct Rectangle R1={GREEN,{10,13},{20,44}};
struct Rectangle R2;

R2.color=RED;
R2.tl.x=5;
R2.tl.y=5;
R2.br.x=50;
R2.br.x=100;

Структуры могут вкладываться друг в друга

Обращение к полям вложенных структур – через точку

Слайд 14Указатели на структуры
Указатели и структуры
Представление структур в памяти
Динамические структуры
Рекурсивные структуры

Слайд 15Указатели на структуры
Указатели на структуры
struct Point A = {3,4}; struct Point

*ptrA = &A;

Указатель на переменную-структуру


Слайд 16Указатели на структуры
Указатели на структуры
struct Point A = {3,4};
struct Point

*ptrA = &A;

ptrA->x = 5; /* то же, что и (*ptrA).x */
ptrA->y = 6; /* то же, что и (*ptrA).y */


Для доступа к полям структуры по указателю используется оператор ->

Слайд 17Указатели на структуры
Представление структур в памяти
#include

struct foo {
char ch;

long long int l;
int i;
double d;
};

void main() {
struct foo x;
printf(“ch:%p\n”, &x.ch);
printf(“l: %p\n”, &x.l);
printf(“i: %p\n”, &x.i);
printf(“d: %p\n”, &x.d);
printf(“%d\n”, sizeof(x));
}

ch:0xbfced6e0
l: 0xbfced6e4
i: 0xbfced6ec
d: 0xbfced6f0
24


Архитектура IA32 Linux: выравнивание на границу машинного слова:
3 выравнивающих байта

Слайд 18Указатели на структуры
Представление структур в памяти
#include

struct foo {
char ch;

long long int l;
int i;
double d;
};

void main() {
struct foo x;
printf(“ch:%p\n”, &x.ch);
printf(“l: %p\n”, &x.l);
printf(“i: %p\n”, &x.i);
printf(“d: %p\n”, &x.d);
printf(“%d\n”, sizeof(x));
}

ch:0x22ccc0
l: 0x22ccc8
i: 0x22ccd0
d: 0x22ccd8
32


Архитектура IA32 Windows: выравнивание на границу 2 машинных слов

4 выравнивающих байта

7 выравнивающих байт

Слайд 19Указатели на структуры
Динамические структуры данных
Строение: набор узлов, объединенных с помощью ссылок.
Как

устроен узел:

Типы структур:

списки

деревья

графы

односвязный

двунаправленный (двусвязный)

циклические списки (кольца)

Слайд 20Указатели на структуры
Рекурсивные структуры
При организации динамических структур данных (списков, деревьев, графов)

часто используются рекурсивные структуры

struct ListItem {
int data;
struct ListItem *prev; /* предыдущий элемент */
struct ListItem *next; /* следующий элемент */
};

Указатель на описываемую структуру

Двунаправленный (двусвязный) списко

Слайд 21Использование структур
Копирование структур
Массивы структур
Динамические структуры
Массивы структур
Структуры и функции
Битовые поля

Слайд 22Использование структур
Копирование структур
По элементам:
struct Book b1, b2;
... // здесь

вводим b1
strcpy ( b2.author, b1.author );
strcpy ( b2.title, b1.title );
b2.year = b1.year;
b2.pages = b1.pages;

Задача: скопировать структуру b1 в b2.

Копирование «бит в бит»:

#include
...

memcpy ( &b2, &b1, sizeof(Book) );

или просто так:

b2 = b1;

куда

откуда

сколько байт

Функция копирования строк описана в string.h

Слайд 23Использование структур
Массивы структур
Объявление:
struct Book B[10];
Обращение к полям:
for ( i =

0; i < 10; i ++ )
B[i].year = 2008;

B[0] ... B[9]

Запись в двоичный файл:

Чтение из двоичного файла:

FILE *f;
f = fopen("input.dat", "wb" );


fwrite ( B, sizeof(Book), 10, f );

f = fopen("input.dat", "rb" );
n = fread ( B, sizeof(Book), 10, f );
printf ( "Прочитано %d структур", n );

адрес массива

размер блока

сколько блоков

указатель на файл



Book

write binary

Слайд 24Использование структур
Выделение памяти под структуру
struct Book *p;
p = new Book;
printf (

"Автор " );
gets ( p->author );
printf ( "Название книги " );
gets ( p->title );
printf ( "Количество страниц " );
scanf ( "%d", &p->pages );
p->year = 2008;
...
delete p;

p = (struct Book*)malloc(sizeof(struct Book));

выделить память под структуру, записать ее адрес в переменную p

p->author

free(p);

освободить память

author );printf ( "Название книги " ); gets ( p->title );printf ( "Количество страниц " );scanf ( "%d", &p->pages );p->year = 2008;...delete p; p = (struct Book*)malloc(sizeof(struct Book));выделить память под структуру, записать ее адрес в переменную pp->authorfree(p);освободить память">

Слайд 25Использование структур
Динамические массивы структур
Book *B;
int n;
printf ( "Сколько

у вас книг? " );
scanf ( "%d", &n );
B = new Book[n];
... /* здесь заполняем массив B */
for ( i = 0; i < n; i++ )
printf ( "%s. %s. %d.\n",
B[i].author, B[i].title,
B[i].year);
free(B);

Задача: выделить память под массив структур во время выполнения программы.

B = (struct Book *) malloc(n*sizeof(struct Book));

struct Book *B;

free(B);

В этот указатель будет записан адрес массива

выделяем память

освобождаем память

Слайд 26Использование структур
Структуры и функции
struct Point Shift(struct Point p, int dx, int

dy) {
struct Point q;
q.x=p.x+dx;
q.y=p.y+dy;
return q;
}
void main() {
struct Point pnt={10,10};
printf (“До сдвига: (%d,%d)\n“, pnt.x, pnt.y );
pnt=Shift(pnt,100,0); /* сдвиг по оси X */
printf (“После сдвига: (%d,%d)\n“, pnt.x, pnt.y );
}

Структуры могут быть параметрами и возвращаемыми значениями функций

Параметры передаются по значению!

Сдвиг точки

Слайд 27Использование структур
Структуры и функции
struct Point Shift(struct Point * const p,

int dx, int dy)
{
struct Point q = {p->x+dx,p->y+dy};
return q;
}
void main() {
struct Point pnt={10,10};
printf (“До сдвига: (%d,%d)\n“, pnt.x, pnt.y );
pnt=Shift(&pnt,100,0); /* сдвиг по оси X */
printf (“После сдвига: (%d,%d)\n“, pnt.x, pnt.y );
}

Структуры могут быть параметрами и возвращаемыми значениями функций

Большие структуры лучше передавать по указателю, чтобы избежать копирования

Слайд 28Использование структур
Битовые поля
struct TFriend {
int IsBoy;
char IsStudent;
char IsTheBest;

char Age;
} friend;

friend.IsBoy = 1;
friend.IsStudent = 0;
friend.IsTheBest = 1;
friend.Age = 19;
friend.IsBoy = 6;

При описании структуры можно регулировать количество памяти для полей с точностью до бита

Нет необходимости тратить несколько байт на бинарные значения

Иногда это не только не эффективно, но и опасно

Слайд 29Использование структур
Битовые поля
struct TFriend {
int IsBoy:1;
char IsStudent:1;
char IsTheBest:1;

char Age:7;
} friend;

friend.IsBoy = 1;
friend.IsStudent = 0;
friend.IsTheBest = 1;
friend.Age = 19;
friend.IsBoy = 6; /*=0*/

При описании структуры можно регулировать количество памяти для полей с точностью до бита

Количество бит, затрачиваемых на поле

При присвоении происходит урезание значений

Слайд 30Объединения
Что такое объединение?
Использование объединений

Слайд 31Объединения
Что такое объединение?
Объединение – это тип данных, представляющий собой, совокупность разнотипных

переменных фиксированного размера, размещаемых в одном и том же фрагменте памяти

Как описывается объединение?

union int_float {
unsigned int int_value; /* 32-битное целое */
float float_value; /* 32-битное ЧПТ */
} x;

объединение

название

переменная

Слайд 32Объединения
Что такое объединение?
Объединение – это тип данных, представляющий собой, совокупность разнотипных

переменных фиксированного размера, размещаемых в одном и том же фрагменте памяти

union int_float {
unsigned int int_value; /* 32-битное целое */
float float_value; /* 32-битное ЧПТ */
} x;

Слайд 33Объединения
Что такое объединение?
union int_float {
unsigned int int_value; /* 32-битное целое

*/
float float_value; /* 32-битное ЧПТ */
} x;
...
x.float_value=3.141592654f /* float-значение*/
printf(“%f\n”, x.float_value); /*=> 3.14593 */

printf(“%d\n”, x.int_value); /*=> 1078530011 */
printf(“0x%X\n”, x.int_value); /*=> 0x40490FDB */

3




…



x.int_value



x.float_value










Слайд 34Объединения
Что такое объединение?
Если поля объединения различаются по размеру, то размер объединения

равен максимальному из размеров полей

union int_char {
unsigned char char_value; /* 8 бит */
unsigned int int_value; /* 32 бит */
} x;
...
x.int_value = 0x11223344;
x.char_value = 0xAB;
printf(“int: 0x%X\n“,x.int_value); /*=>0x112233AB */
printf(“char: 0x%X\n“,x.char_value);/*=>AB */
printf(“sizeof: %d\n“,sizeof(x)); /*=>4 (байта) */

Слайд 35Объединения
Использование объединений
Представление IP-адреса в BSD-сокетах
struct sockaddr_in {
short sin_family;

/* AF_INET for internet */
u_short sin_port; /* port number */
struct in_addr sin_addr; /* ip address */
char sin_zero;
};

struct in_addr {
union {
struct { u_char s_b1, s_b2, s_b3, s_b4 };
struct { u_short s_w1, s_w2 };
u_long S_addr;
} S_un;
};

Слайд 36Объединения
Использование объединений
struct sockaddr_in {
short sin_family; /*

AF_INET for internet */
u_short sin_port; /* port number */
struct in_addr sin_addr; /* ip address */
char sin_zero;
};

struct in_addr {
union {
struct { u_char s_b1, s_b2, s_b3, s_b4 };
struct { u_short s_w1, s_w2 };
u_long S_addr;
} S_un;
};
...
struct sockaddr_in addr; /* addr = “129.132.98.12” */
addr.sin_addr.S_un.s_b1 = 129;
addr.sin_addr.S_un.s_b2 = 132;
addr.sin_addr.S_un.s_b3 = 98;
addr.sin_addr.S_un.s_b4 = 12;

Представление IP-адреса в BSD-сокетах

Слайд 37Объединения
Использование объединений
enum TSex {GIRL, BOY};
struct TFriend {
char Name[30], Phone[30];
TSex

Sex;
union {
char BirthDay[20];
char Drink[35];
};
} friend1, friend2;
…
strcpy(frend1.Name, "Леночка");
strcpy(frend1.Phone, "902-30-...");
frend1.Sex = GIRL;
strcpy(frend1.BirthDay, "12 мая 1987");
Tfrend frend2;
strcpy(frend2.Name, "Вовик");
strcpy(frend2.Phone, "902-30-...");
frend2.Sex = BOY;
strcpy(frend2.Drink, "Только пиво");

Слайд 38Объединения
Использование объединений
union TRect {
struct {int Left, Top, Right, Bottom; };

struct {int xCentr, yCentr, Width, Height;};
} rec1, rec2;

rec1.Left = 4;
rec1.Top = 4;
rec1.Right = 10;
rec1.Bottom = 14;

rec2.xCentr = 7;
rec2.yCentr = 9;
rec2.Width = 7;
rec2.Height = 11;

Слайд 39Вопросы и ответы
Вопросы?
Структуры
Что такое структура?
Как описываются структуры?
Указатели на структуры
Указатели и структуры
Представление

структур в памяти
Динамические структуры
Рекурсивные структуры
Использование структур
Копирование структур
Массивы структур
Динамические структуры
Массивы структур
Структуры и функции
Битовые поля
Объединения
Что такое объединение?
Использование объединений


Н.Копейкин Жуков

Похожие презентации

TOP 5 MS Excel FEATURES 289
Қолданбалы бағдарламалық жасақтама 1010
Использование спутникового навигатора при проведении зимнего маршрутного учета на примере Garmin GPS Map 264
Магистрально-модульный принцип построения компьютера 269
ANY_SOURCE и ANY_TAG 236
Языки программирования. (Лекция 7.4) 333

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика